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等.做简谐运动的系统的能量是守恒的,振幅越大,能量越大.机械振动在介质中的传播过程形成机械波.其特点是只传播振动的能量而介质本身并不迁移.波动遵循叠加原理,能发生干涉和衍射现象.波动的任一质点的振动周期(或频率)和波源的振动周期(或频率)一致.波动有横波和纵波之分.波动图象也是正弦(或余弦)曲线,它表示某一时刻各个质点的位移.在判别质点振动方向时要注意波传播方向. 二、练习题精选 1.在下列情况下,能使做简谐运动的单摆振动周期变小的是( ) ?A.将摆的振幅减为原来的一半 ?B.将摆从平地移到高山上 ?C.将摆从赤道移到两极 ?D.用一个装满砂的漏斗做成单摆,在摆动过程中让砂逐渐漏出 ?2.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( ) ?A.有机械振动必有机械波 ?B.有机械波必有机械振动 ?C.振源振动的频率就是波的频率 ?D.振源振动的速度就是波的速度 ?3.有两个弹簧振子,它们的固有频率分别为2Hz和4Hz,在频率均为2Hz的驱动力作用下分别振动着,则这两个弹簧振子( ) ?A.都可以发生共振 ?B.振动频率分别是2Hz和4Hz ?C.都在做受迫振动 ?D.振动频率都是2Hz4.如图1所示为一简谐运动的振动图象,则下列说法正确的是( )
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图1 |
A.该简谐运动的振幅为6cm B.周期为4s ?C.8s末摆球速度最大,加速度为零 ?D.8s末摆球速度为零、加速度最大 ?5.如图2为一个横波在某时刻的波动图象,已知F质点此刻的运动方向如图所示,则( )
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图2 |
??A.波水平向左传播 B.质点H与F的运动方向相同 C.质点C比B先回到平衡位置 D.此时质点C的加速度最大 6.如图3所示,弹性绳的两端A、B在外力作用下都做周期为T的连续振动,在绳子中形成两列横波,若某时刻在绳中C点是两列波的波谷相遇,则( )
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图3 |
?A.C点的振动周期为T ?B.1/4周期后C点处于振动的平衡位置 ??C.C点的振动始终减弱 D.C点到A、B的距离差为半波长的偶数倍 7.将一弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放手使其做简谐运动,在24s内共完成30次全振动.它振动的振幅为________cm,它振动的周期为________?s,1min内振子通过的路程为________cm. 8.一列波沿传播方向上有两质点,它们相继到达最大位移的时间差是15s,这列波的波长是2m.频率是50Hz.则这列波的传播速度为________m/s,这两点间的距离有________个波长. 9.在“单摆测定重力加速度”的实验中: (1)质量相等的铁球和塑料球应选用________; (2)有1m和0.2m长的细线各一条,应选用长为________线作摆线; (3)在测量单摆周期时,用秒表测5次、30次、200次全振动所用的时间分别为t1、t2、t3.那么周期较准的是________; (4)偏离竖直位置的摆角应________; (5)计算重力加速度的公式应为________. 10.一列横波沿一直线传播,此直线上相距1.5m的两个质点A、B振动图象分别如图4中虚线和实线所示,已知这列波的波长小于2m,大于0.8m,则这列波的波速为________m/s.
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图4 |
?11.已知A、B是简谐横波传播路径上的两个点(如图5),某时刻A在正的最大位移处,B在平衡位置,且向下运动.Δx=3cm,波速v=10m/s,则
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图5 |
??(1)若ΔxAB<λ,试作出A、B间的波形图;从此时刻开始计时,再经多长时间B点第一次到达波峰? (2)若波的周期为4/30s,求波的传播方向?
21、矩形线圈abcd在匀强磁场中绕00’轴匀速转动,当t=O时,线圈恰好经过图13-4-11中所示的位置,已知线圈为n匝,面积是S,电阻为R,磁感强度为B,转动角速度为ω。
(1)写出感应电动势瞬时值的表达式。
(2)由图示位置转过60°角时电动势的瞬时值为多大?
(3)由图示位置转过90°的过程中,感应电动势的平均值为多大?
20、有一理想的单相变压器,原副线圈的匝数比为100,原线圈上所加电压为23KV,副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电,用户用电器得到的电压是220V,求供电导线上损耗的功率。
19、矩形线框abcd如图13-4-10所示,其中ab=L1,bc=L2,线框电阻为r,ad间接电阻R,并串入电流表,线框以ab边为轴在磁感强度为B的匀强磁场中匀速转动,角速度为ω,求:
(1)交流电流表A的示数
(2)从图示位置转过90°角过程中,通过电流表的总电量。
(3)从图示位置转过90°角过程中,电阻R上产生的热量。
18、一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n=100,穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变,如图13-4-9所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。
17、如图13-4-8所示,原线圈n1接在I=Imsinωt的交流电源上,当t=T/8时,I=10mA,此时安培表读数为0.3A,该变压器原副线圈的匝数比n1 :n2= 。
16、如图13-4-7所示的正弦交流电,正向和反向都是正弦交流电,但峰值和半周期不等,则此交流电流的有效值为 A。
15、如图13-4-6所示,理想变压器的原线圈匝数n=100,原线圈中的电流I=10A,负载电阻R1=R2=10Ω,副线圈匝数n1=20,n2=40,则变压器的输入电压是 V。
14、如图13-4-5所示,正弦交变电流的电压最大值为311v,负载电阻R=440Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表的读数为 V,交流电流表的读数为 V。
13、一理想变压器原线圈上的电压为220v,允许通过的最大电流为1A,副线圈输出电压为36v,如副线圈上已并接“36v、10w”的小灯泡6盏,则最多还可并接“36v、40w”的小灯泡的盏数为 盏。
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